Análise experimental da correlação entre ensaio de capacidade de refrigeração e teste de elevação de pressão de compressores herméticos de refrigeração

Abstract

Capacidade de refrigeração é um parâmetro de destaque na avaliação do desempenho de compressores empregados em sistemas de refrigeração. Está intimamente relacionada com a eficiência do compressor e é uma das principais variáveis no estabelecimento do projeto do sistema. A obtenção desse parâmetro envolve procedimentos padronizados, descri-tos em normas, cuja execução requer a utilização de bancadas específi-cas, em ensaios que demandam, tipicamente, mais de quatro horas para serem realizados. Em virtude do tempo e custos envolvidos, a amostra-gem para controle de qualidade da produção submetida a esses ensaios bem como a geração de dados para as atividades de pesquisa e desen-volvimento estão aquém do desejado pelas fabricantes de compressores de refrigeração. Trabalhos anteriores, no entanto, identificaram níveis significativos de correlação entre a capacidade de refrigeração e a capa-cidade de elevação de pressão, parâmetro que pode ser obtido em um teste cuja duração e custos são extremamente reduzidos. Tais trabalhos utilizaram essa correlação para inferência da capacidade de refrigeração a partir da capacidade de elevação de pressão, sem, contudo, analisar grandezas de influência e aspectos operacionais de tais testes. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver um estu-do, por meio de avaliações experimentais, em torno da obtenção da capacidade de elevação de pressão e sua correlação com a capacidade de refrigeração. Para tanto, foi desenvolvida uma bancada de testes especí-fica, capaz de monitorar e controlar as principais grandezas de influên-cia envolvidas no teste. Tal bancada possibilitou impor diferentes condi-ções de teste e avaliar a influência dos principais parâmetros ? pressão e temperatura ? nos resultados de capacidade de elevação de pressão. Além disso, foram analisadas condições de operação e formas de pro-cessamento com potencial de maximizar os índices de correlação.

Abstract : The refrigeration capacity is an important parameter in the evaluation of the performance of compressors used in refrigeration systems. It is closely related to the compressor efficiency and is one of the main variables in the design of such systems. Obtaining this parameter involves standardized procedures with the use of specific test benches, in tests that typically require more than four hours to be performed. Due to the time and costs involved, the sampling for quality control and R&D activities are far lower than what is desired by the refrigeration compressor manufacturers. Previous works, however, identified significant levels of correlation between the refrigeration capacity and the pressure increase capacity - which can be obtained in a test whose duration and costs are extremely low. These works used this correlation to perform the inference of refrigeration capacity from the pressure increase capacity, without, however, analyzing influence parameters and operational aspects of such tests. In this context, the present work developed a study, through experimental analyzes, about the attainment of the pressure increase capacity and its correlation with the refrigeration capacity. To do so, a specific test bench was developed, capable of monitoring and controlling the main variables related to the test. This test bench allowed impose different test conditions and evaluate the influence of the main parameters ? pressure and temperature ? on the results of pressure increase capacity. In addition, it was analyzed operational conditions and methods for processing the obtained data with potential to maximize correlation indices.